汽化冷却系统自动化

LH LH
吹炼前汽包水位: -150mm — -100mm 吹炼期间水位: 100mm — 150mm
在系统中怎样选定水位信号？
在系统中怎样选定水位信号？
液位传感器选择错误
PLC程序中关于汽包水位的计算
汽包水位等于所有选定信号的平均值。 选定信号之间偏差大于一定值时，系统将
发出液位传感器故障报警信号。 具体程序见FC21、FC22、FC33的第一段、
第五部分：趋势记录曲线的使用
系统所有运行数据均在《系统参数》画 面中显示，并且重要数据均有曲线记录。
记录曲线全部在同一窗口内，通过不同 的按钮，切换到相应得曲线上，曲线下部标 明标明曲线的名称及颜色，曲线左侧标明曲 线量程。
第四部分：信号隔离器
➢信号隔离器具有以下特点： ➢小型插装式构造的数字式信号隔离处理器 ➢“输入-输出-电源”三者隔离 ➢为现场变送器配电 ➢将直流输入信号转换成隔离的标准过程信号 ➢带电源显示灯 ➢带输出信号零点和满度调整 ➢可高密度安装
PT513>PT511
N
Y
-1#POK=0 -1#POK=1
报警、换泵 正常、继续运行
关于1#补水泵程序
关于1#补水泵程序
打开XV563
关于1#补水泵程序
关于补水阀程序fc15
关于补水阀程序fc15
关于补水阀程序fc15
关于补水阀程序fc15
第二部分：蓄热器
当烟道汽化冷却产生的蒸汽大于系统用汽 量时，将多的蒸汽储存到蓄热器中；当烟道 汽化冷却产生的蒸汽小于系统用汽量时，将 由蓄热器输出蒸汽。正常工作时蓄热器水位 不应低于总容积的50%，最高水位不能总容积 的90%。
蓄热器控制原理
炼钢生产中转炉烟道汽化冷却 产生蒸汽是间断的，但系统用汽却 是连续的；因此，当外网压力低于 供热设定压力时，首先打开PV542 从管网输送蒸汽，若热量不够再打 开PV541从蓄热器中输送蒸汽。蓄 热器压力大于设定值时，电动放散 阀XV541打开；液位低于50%时 XV542打开补水。蓄热器控制程序 见fc19。
第一部分：汽化冷却
汽化冷却系统流程 汽包水位的确定 汽包压力调节 蒸汽流量的计算 三冲量调节在转炉汽包给水系统中的应用 汽包水位的确定 补水泵与补水阀
PLC配置介绍
程序结构介绍
汽包水位的确定
每个汽包有4个液位变 送器LT5X1、LT5X2、 LT5X3、LT5X4同时监 测汽包液位。
fc2和db100：“蒸汽压力—密度赋值 表”
fc1：查表程序，通过查表法计算当 前密度ρ
fc3：流量计算，根据数学模型计算 蒸汽流量的具体程序
10℃
DB100
每 隔
对 应 的 蒸 汽 压 力
每 隔
对 应 的 蒸 汽 密 度
10℃
关于密度计算fc1
设当前汽包压力为P，从DB100中查到的x温度下的 压力为Pi，对应的蒸汽密度为ρi；前次查到的x-10 温度下的压力为Pi-1，对应的蒸汽密度为ρi-1
调节阀PV511打开：
PT511〉工作压力 PT512〉 PT542
同时
调节阀PV511关闭：
PT511〈工作压力*0. 9 PT512〈 PT542 *0. 9
其中 之一
补水泵与补水阀
补水泵与补水阀在系统中的分配
2#补水泵
1#补水泵 3#补水泵 4#补水泵
XV561 XV563
XV562 XV564
汽化冷却系统自动化
＿天津市连铸自控技术有限公司编制
概述：
汽化冷却和烟气净化系统是与转炉吹炼过程结 合最为紧密的两个辅助系统，其工艺目的是降 低转炉烟气的温度并利用汽化回收热量。控制 的目标是高效和安全，而且高效要服从于安全。
汽化冷却系统的主要工艺设备有活动烟罩、固 定烟罩、汽包、除氧器、给水泵、蓄热器和外 送蒸汽系统。
PLC；⑦、⑧端子接24VDC电源。
系统中用到几种信号隔离器
图中RWG-112040R（一入一出）用于热电偶 阻输 信入 号信 输号 入
回路，将热电偶 阻输入信号转换成与温度成线线性性的、隔离 的标准过程信号。①、②端、子③接端热子电接偶热；电③阻、；④⑤端、子⑥ 接 端补子偿输电 出阻4~C20um50a；，⑤接、PL⑥C；端⑦子、输⑧出端4~子20接ma2，4V接DPCL电C源；。 ⑦、⑧端子接24VDC电源。
XV565 XV566
1#汽包 2#汽包 3#汽包
补水泵变频器控制原理图
启 停 控 制
输入电抗器
输出电抗器
补水泵运行方式选择
机旁操作：机旁操作指在现场机旁操作箱操作 启停，固定频率运行，主要用于维修。机旁/集 中操作选择开关在机旁操作箱上。
集中操作手动运行：集中操作是在主控室画面 上操作，可进行手自动选择，也可设定变频器 运行频率。
LT514=1
N
Y
∑=∑+LT514 C=C+1
液位=∑/C
怎样计算液位？（fc4）
第一部分检测液位偏差 第二部分计算平均液位
1#汽包通过调用fc4处理液位
怎样判断液位传感器选择错误？
选择LT511 Y
计数器加1
选择LT512 Y
计数器加1
选择LT513 Y
计数器加1
选择LT514 Y
计数器加1
手动调节
手动调节时，用鼠标点PV541 和PV542，调出相应控制画面，选 择手动方式，用拉杆调节。蓄热器压力设定值和管网压力设定值也在 Nhomakorabea此输入。
运行中，补水 阀XV542和放散阀 XV541也可以手动 干预。用鼠标点相 应图标即可。
第三部分：除氧器
软化水经过除氧器去除软水中的氧气和 其他气体，再经补水泵供给汽包。我们要做 的工作是控制除氧器液位在安全的范围内， 并在需要时向除氧器补充蒸汽以使其达到工 作压力下的饱和温度，得到最佳除氧效果。
手动调节时， 用鼠标点PV551或 PV552，调出相应 控制画面，选择手 动方式，用拉杆调 节。
第四部分：一次除尘系统
一次除尘系统所有监控数据均显示在汽化主 控室监控画面上（《1#除尘》、《2#除尘》、 《3#除尘》）。
喉口调节可操作画面上的拉杆控制二文喉口 开度，同时分别显示给定开度和实际开度反馈；
在炼钢生产中,保持汽包产汽量与汽包给水量的平 衡,使汽包水位保持在相对稳定位置,保证汽包的安 全使用是一个关键问题。
三冲量调节控制流程图
蒸汽流量
汽包水位
给水流量
PID调节
加法器
补水泵
由图可见，当系统稳定时，蒸汽流量和给 水流量相平衡，水位不变；当负荷变化时，蒸 汽流量信号和给水流量信号经过加法器立即作 用于补水泵。而由于负荷变化引起的虚假水位 的变化，要经过调节器有滞后，给水量的增加 正好克服了虚假水位的现象。
当需要启动备用泵时， 用鼠标点按补水阀图标或标
系统自动切换相应的补水阀， 号调出操作画面，补水阀打
也可提前手动切换。
开后图标显示红色。
补水泵与补水阀部分的程序解读
fc11：1#补水泵； fc13：2#补水泵； fc14：3#补水泵； fc12：备用补水泵； fc15：补水阀；
关于1#补水泵程序
本系统采用西门子S7-300型PLC对转炉汽化冷却 的自动化控制，并使用WINCC监控软件实现重 要的设备状态监控和操作记录以及重要数据的 历史存档，为整个生产中出现的故障进行及时 预警。
汽化冷却系统工艺图
标号说明
PV：调节阀； 例PV511—1#汽包压力调节阀 XV：电动截止阀；例XV511—1#汽包放散阀 PT：压力变送器；例PT511—1#汽包压力 FE：蒸汽流量； 例FE511—1#汽包蒸汽流量 FET：水流量； 例FET521—2#汽包补水流量 LT：液位检测； 例LT511—1#汽包1#液位传感器 TE：温度传感器；例TE631—复挡脱水器后温度 PdT：差压变送器；例PdT631—一文前压力
自动运行：选定自动运行后，将根据系统要求 自动运行，并随时调节频率。
补水泵运行方式选择在画面上的操作
补水阀
补水阀操作全部在主控 室屏幕上，吹炼前应将补水 阀调整好。
正常情况下，若3个汽 包都运行的话，应将XV561、 XV562、XV565打开，对应备 用补水泵的XV563、XV564、 XV566关闭；
每个转炉的平台加压泵的集中操作也可在此 控制。
平台加压泵
平台加压泵为两地控 制，操作点选择权在机旁 操作箱。操作权选择在就 地时，操作机旁箱上的启 停按钮运行；选择集中时 在主控室一次除尘画面上 操作。
平台加压泵程序解读
平台加压泵为两地控 制，操作点选择权在机旁 操作箱。操作权选择在就 地时，操作机旁箱上的启 停按钮运行；选择集中时 在主控室一次除尘画面上 操作。
由图可见我们 应将水位控制 在350mm到 550mm之间， 当水位低于 250mm或高于 650mm时要发 出水位超限报 警信号提醒操 作人员注意。
监控与调节
液位低于350mm时，打开调节阀PV552补水，液 位高于550mm时停止补水。温度低于104℃时，且 PT552>PT551时打开调节阀PV551，向除氧器输入蒸 汽。（fc17、fc18）
第二段和FC4液位处理功能块。
怎样计算液位？（fc4）
LT511、LT512、LT513、 LT514任何两个参数之间的差 值不小于50mm
液位正常
报警
FC4流程图
N LT511=1 Y ∑=LT511
C=1
N LT512=1
Y
∑=LT511+LT512 C=2
N LT513=1
Y
∑=∑+LT513 C=C+1
查看液位检测信号？
汽包水位调节
转炉处于兑铁、出钢等非炼钢阶段时，汽包水位 波动很小，因此，只需根据水位设定值补水就可 以了；而转炉处于炼钢阶段时，烟罩传给汽包的 热量增加，致使汽包内的液体大量汽化将液位抬 起，使水位虚假增高；另一方面，由于汽包出口 蒸汽流量的突然增加也会造成汽包内压力的下降， 使得汽包汽化量突然增多，水位也会上升造成假 水位。